JPH02263631A - アルミニウム複合材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、吸音材および電磁波シールド材として広く利
用できるアルミニウム複合材に関し、特に、加工性が良
好で安価に製造できるアルミニウム複合材およびその製
造方法に関する。

また、アルミニウム粉の焼結による多孔質板が電磁波シ
ールド材として考案されているが、シールド特性は十分
とはいえず、また加工性に劣る。

このような多孔材料は、金属粉あるいは金属繊維等の隙
間から電磁波が透過し良好な電磁波シールド材とは言え
ずコスト高で曲げ加工性に乏しいという問題がある。

〈従来の技術〉 従来、吸音材とは多孔質材である。

一方、電磁波シールド材は電磁波の通過を防止するため
多孔質材ではない。

従って、この吸音と電磁波シールド特性を満足する材料
はほとんど無に近い。

近年、電磁波シールド材は塗料に金属粉を混合し目的と
する材料に吹きつける方法と金属短繊維の長さ１〜３ｍ
ｍのものを有機材料、例えば塩化ビニールと共に混合し
て射出成形した材料が考案されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明の目的は、従来法におけるこれらの欠点を改善し
、良好な吸音特性を持つとともに電磁波シールド特性に
優れ、加工性が良好で、安価な、アルミニウム複合材お
よびその製造方法を提供しようとするものである。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、ＡｌｉエクスバンドメタルとＡＩ系金金属繊
維層ＡｆＬ系金属箔との積層体で構成されることを特徴
とするアルミニウム複合材を提供する。

また、Ａｊ！系エクスバンドメタルとＡｌ系金属繊維層
とＡｌ系全金属箔の積層体に、空気層あるいはグラスク
ール層を積層してなることを特徴とするアルミニウム複
合材を提供する。

Ａｌ茶系エクスバンドメタル上ＡＪ！系金属繊維層を配
設し、さらにＡｎ系禽属箔およびＡｊ２系エクスバンド
メタルを配設し、その後加圧して圧着することを特徴と
するアルミニウム複合材の製造方法を提供する。

さらに、上下に配置したへ１系エクスバンドメタル間に
Ａｊ！系金属繊維層を配設し、加圧して圧着し、得られ
たＡＩｌＩ金属材の少なくとも一方の面にＡｌ系全金属
箔配設することを特徴とするアルミニウム複合材の製造
方法を提供する。

ここで、前記Ａｌ系金金属繊維溶融Ａｌ系金金属ら紡糸
法により製造されたものであるのが良い。

また、前記Ａｌ系全金属箔、４〜２５μｍ厚であるのが
好ましい。

〈発明の構成〉 以下に本発明の詳細な説明する。

本発明で用いるエクスバンドメタルは、第４図に斜視図
で示すように通常ラス網あるいはパンチングメタルとも
呼ばれ、金属薄板に多数の切込みを入れ、切込みを略直
角方時に引張りで全体を綱状にしたものをいう、　エク
スバンドメタル１は、金属網のように金属細線を編んだ
物でないため、金属薄板の切込み断面が、引張り力によ
ってねじれ、金属薄板平面と直角方向のみならず平行方
向、斜方向等にずれているねじれ部分４のため、金属繊
維層をこの上に圧接すると金属繊維層とのからみ合いが
良く、本発明はこのようなエクスバンドメタルの形状特
性を利用して金属多孔質材とするものである。

エクスバンドメタルの材質はＡｊ！系であれば特に限定
されない、　アルミニウム、アルミニウム合金が用いら
れる。

板厚は特に制限はないが、通常０．２ｍｍ〜１ｍｍのも
のが用いられる。

切込み、引張り等の加工程度は、金属繊維の形状と種類
によって適切な加工程度を選択すれば、エクスバンドメ
タルと金属繊維との圧接状態が良好な金属多孔質材が得
られる。

本発明で用いるＡｌ系金属繊維が、金属を繊維状とした
ものをいい、断面は三角形、円形等の任意の形で有効直
径が約２０〜２００μｍ１長さ１ｃｍ以上よりなる金属
細片の総称をいう。

金属繊維の製造方法は、１例をあげると、■線引幹によ
る機械加工法 ■溶融金属から紡糸する方法 金属繊維を不織布状にするには、所望の長さの金属繊維
を多層に積み重ねた後加圧・圧縮して不織布としてもよ
いが、好ましくは溶融金属が溶湯流となってノズルから
噴出する金属繊維を、繊維の噴出方向の直角方向に、例
えば、ノズル口から１ｍ〜２ｍ位置に設けたついたてで
受け、多数の長い金属繊維を積層した後、圧接して不織
布状とする。

溶湯より直接アルミニウム等の金属繊維を作る。　密閉
容器中のアルミニウム溶湯は、Ｎ２ガス等で加圧され、
加圧された溶湯はノズルより溶湯流となって無数に噴出
し、目的の繊維径のアルミニウム等の金属繊維が得られ
る。

この方法によれば、均質径で長い（１ｃｍ以上、主とし
て１０ｃｍ以上１ｍ程度のもの）金属繊維が得られる。

Ａｌｌ系金属繊維を用いると、金属繊維が細く柔軟で、
エクスバンドメタルとのかみ合いが良く、曲げ加工等を
行って吸音材等に利用する際に細かい金属が欠は落ちる
ことなく環境衛生上も安全である。

また必要に応じて、さらに、金属網を用いることも好ま
しい。

用いるＡｌｌ系金属箔は、好ましくは４〜２５μｍ厚の
箔を用いる。　アルミニウムあるいはアルミニウム合金
の金属箔が用いられる。

アルミニウム箔による板振動による吸音効果を上昇する
ためには、箔厚が４〜２５μｍのものが好ましい。

本発明のアルミニウム複合材は、上記のＡｌ系エクスバ
ンドメタル、Ａｌｌ系金属繊維およびＡｌ系全金属箔用
いて以下のように製造する。

第１図に示す断面図を用いて説明する。

Ａｌ金属繊維を面密度５００　ｇ　／　ｍ　”　　〜３
０００ｇ／ｍ”の不織布状にしておく。

この不織布状のへ１金属繊維２の片面または両面にＡｌ
系全金属箔３張り、さらに片面または両面にＡｌ系エク
スバンドメタル１を張り、この積層体を３００　Ｋｇ／
Ｃｒｔ　〜２０００にｇ／　ｏｆでプレスあるいはロー
ル圧延する。

アルミニウム繊維２は直径７０〜２５０μｍφの繊維で
あり、引張強さの平均値は、約２５にｇ／　ｗｌ、伸び
１０〜２０％であるため、Ａｌ系全金属箔３よびＡｌｉ
エクスバンドメタル１と積層体を形成し、プレスあるい
はロール圧延するとエクスバンドメタル１がアルミニウ
ム金属繊維２にかみこみ密着する。

この時、表面近くのアルミニウム繊維２は切断されて短
かくなる。

また、Ａｌ系全金属箔３も多数の亀裂が入り切断される
（第１図参照）。

アルミニウムは伸びが１０〜２０％あり、塑性変形によ
る弾性歪が少ないため圧縮により弾性変形を起こすこと
なく、自由に塑性変形が行われる。さらにアルミニウム
系エクスバンドメタル１は、ＡＪ！板を冷間圧凰後、部
分的に切断して引キ廻ばしてエクスバンドメタルとする
ため、引張強度は５０〜フＯＫｇ／−程度に上昇し、そ
れが圧縮およびせん断応力を受けてＡｌ金属繊ｌＩ２と
Ａｌ系エクスバンドメタル１とが密着する。

エクスバンドメタル１は、金属繊維２の両面に張って積
層体としてもよいし、エクスバンドメタル１の片面ある
いは両面に金属繊維２を圧接して積層体としてもよい。

またエクスバンドメタル１を、Ａｌ系金属箔を張った金
属繊維、２の一方の面に張り、他面を金網としてもよい
。

さらに積層体を圧延する際に、表面に突起を有するプレ
スあるいはロールで圧延すると、積層体が部分的にさら
に圧縮を受けるので、部分的に圧縮されたエクスバンド
メタル３ができ、金属１８　Ｎ１２もさらに部分的に圧
縮される（部分的圧縮法）、　このため金属が原子間距
離近くなるように、圧縮加工を受けさらに密着強度が強
くなる。

また、この原子間距離に近くなった材料に４００〜５５
０℃の熱を加え、焼成することにより部分的に圧縮され
た箇所はさらに密着性が良好となる。

プレスあるいはロール表面の突起は、ロール面に対して
１〜２ｍｍの球状あるいは楕円状突起を１０ｃｍ’に対
し、１〜２ｃｍ２の割合で設けることが好ましい。

本発明のアルミニウム複合材の別の製造方法は、第２図
に断面図で示す構成で複合材を製造する。

始めに、上下に配置したエクスバンドメタル２の間にあ
るいは必要によりエクスバンドメタル２の１方を金網と
してもよいが、金属繊維２を不織布層状に挟み、圧接し
ておいたものに、その少なくともｉ方の面にＡｌ系金属
箔３を配設する。　金属箔３は、接着剤等を必要最小減
量使って、エクスバンドメタル１に接着するのがよい。

Ａｌ系金属箔３を張りつけることにより、板振動を起こ
さしめ、吸音材としての吸音効果と板振動による吸音と
を行わしめ、さらに電磁波シールド材としての効果を高
めることができる。

また、本発明のアルミニウム複合材は、第３図に断面図
で示すように、前述したアルミニウム複合材をコルゲー
ト加工し、あるいは適当なスペーサーを配置することに
より、背後に、すなわち吸音あるいは電磁波シールドが
必要な機材６との間に空気層あるいはグラスウールＦＩ
５を有するように構成することもでき、このような構成
とすると吸音効果がさらに向上する。

〈実施例〉 以下に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。

（実施例１） 開孔率５０％、板厚０．４ｍｍのＡｌ系エクスバンドメ
タルに、溶融ＡＩｌより紡糸した連続長繊維（径１００
μｍ、長さ３０〜６０　ｃ　ｍ　）を面密度１１００ｇ
／ｍ２でフェルト状としたものおよび厚さ６μｍのＡ　
Ｉｌ′ｆ３を第１図に示す構成で積層し、ロール圧力５
００　Ｋｇ／−で圧接し厚さ１．５ｍｍのアルミニウム
複合材を作成した。　なお材質はＡｌ１−０．５％Ｍｇ
−０，４％Ｓｉであった。

作成したアルミニウム複合材をエヤーギャップ５０ｍｍ
をとって、ＪＩＳ　　１４０５−１９６３による建築材
料の垂直入射吸音測定力により吸音率を測定し、結果を
第６図に示した。

また、同様のアルミニウム複合材をＫＥＣ方式により電
磁波シールド性を測定した。

電磁波シールド効果の測定は、第５図に示す測定システ
ムを用いて測定した。

下記式により計算し、結果を第７図に示した。

ｖＳ：試料がある場合の伝送レベル ｖｏ：試料がない場合の伝送レベル （比較例１） 実施例１と同様に、ただしＡｌ箔を用いずにアルミニウ
ム金属材を作成し、実施例１と同様の実験を行い結果を
第６図および第７図に示した。

すなわち、板厚６μｍ程度のＡｌ１箔を用いることで本
発明の実施例１は、従来のＡλエクスバンドメタルでＡ
　ＪＺ　ｌ＠維をサンドインチした比較例１のアルミニ
ウム金属材よりも、吸音効果においても電磁波シールド
効果においても非常に優れた結果を示した。

（実施例２） 実施例１と同様のＡｎエクスバンドメタルと連続長繊維
をフェルト状としたものを用い、ロール圧力５００　Ｋ
ｇ／　ｎｄで圧接し、これの１方の表面に第２図に示す
構成で厚さ１５μｍのＡ℃箔を両面接着剤で部分的に接
着し、アルミニウム複合材を作成した。

作成したアルミニウム複合材を用いて、実施例１と同様
の測定を行って、結果を第８図および第９図に示した。

〈発明の効果〉 本発明のアルミニウム複合材は、電磁波シールド材とし
て使用される場合に優れたシールド効果をもち、吸音特
性にも優れている。

また、本発明は、吸音特性および電磁波シールド特性と
を兼ね備えた材料として産業上広範囲に利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のアルミニウム複合材の一実施例を示
す断面図である。 第２図は、本発明のアルミニウム複合材の他の実施例を
示す断面図である。 第３図は、本発明のアルミニウム複合材の他の実施例を
示す断面図である。 第４図は、エクスバンドメタルの斜視図である。 第５図は、電磁波シールド効果を測定する伝送レベル測
定系を示す線図である。 第６図および第７図は、実施例１の効果を示すグラフで
ある。 第８図および第９図は、実施例２の効果を示すグラフで
ある。 符号の説明 １・・・エクスバンドメタル、 ２・・・金属繊維、 ３・・・金属箔、 ４・・・ねじれ部分、 ５・・・空気層あるいはグラスウール層、６・・・吸音
あるいは電磁波シールドが必要な機材 ＦＩＧ、１ ′−１ ＦＩＧ、２ 特許出願人　　株式会社ユニックス Ｆ　Ｉ　Ｇ、　４ ＦＩＧ、６ ｚ ＦＩＧ、５ シールトドタカ果（ｄＢ　） ＦＩＧ、８ Ｈｚ シールドタカ果（ｄＢ）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ａｌ系エクスバンドメタルとＡｌ系金属繊維層と
   Ａｌ系金属箔との積層体で構成されることを特徴とする
   アルミニウム複合材。
2. （２）前記アルミニウム複合材が、Ａｌ系エクスバンド
   メタル上にＡｌ系金属繊維層を配設し、さらにＡｌ系金
   属箔およびＡｌ系エクスバンドメタルを配設し、その後
   加圧して圧着してなるものである請求項１記載のアルミ
   ニウム複合材。
3. （３）Ａｌ系エクスバンドメタルとＡｌ系金属繊維層と
   Ａｌ系金属箔との積層体に、空気層あるいはグラスウー
   ル層を積層してなることを特徴とするアルミニウム複合
   材。
4. （４）前記Ａｌ系金属繊維が溶融Ａｌ系金属から紡糸法
   により製造されたものである請求項１ないし３のいずれ
   かに記載のアルミニウム複合材。
5. （５）前記Ａｌ系金属箔が、４〜２５μｍ厚である請求
   項１ないし４のいずれかに記載のアルミニウム複合材。
6. （６）Ａｌ系エクスバンドメタル上にＡｌ系金属繊維層
   を配設し、さらにＡｌ系金属箔およびＡｌ系エクスバン
   ドメタルを配設し、その後加圧して圧着することを特徴
   とするアルミニウム複合材の製造方法。
7. （７）上下に配置したＡｌ系エクスバンドメタル間にＡ
   ｌ系金属繊維層を配設し、加圧して圧着し、得られたＡ
   ｌ系金属材の少なくとも一方の面にＡｌ系金属箔を配設
   することを特徴とするアルミニウム複合材の製造方法。